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(共17张PPT)
第1部分 分子与细胞
专题4　酶和ATP
考点1　降低化学反应活化能的酶
一、酶的概念及作用
概念 活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA 酶的 作用 验证 实验 分组 等量H2O2溶液 不处理 90 ℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴新鲜肝脏研磨液(含过氧化氢酶)
现 象 气泡 基本无气泡 较少 较多 很多
卫生香 - - 复燃不明显 复燃明显
结论 (1)水浴加热、FeCl3、过氧化氢酶均能加快H2O2分解的速率; (2)与无机催化剂FeCl3相比,过氧化氢酶的催化效率要高得多 分析 FeCl3作为已知的无机催化剂,在本实验中作为阳性对照 作用机理—— 降低化学反应 的活化能

二、酶的特性
特性 图像 分析
高效性 (同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著) (1)酶只能改变化学反应的速率,但不改变最终生成物的量;
(2)a、b曲线相比较可以说明酶具有高效性
专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应) A表示酶,B表示底物,C、D表示生成物 (1)有些酶只作用于一种底物,如麦芽糖酶,其只能催化麦芽糖分解;
(2)有些酶可作用于一类结构相近的底物,可催化一类物质分解
特性 图像 分析
作用条件较温和 (1)在最适温度和pH条件下,酶的
活性最高。
(2)高温、强酸、强碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定,因此酶制剂适宜在低温下保存
三、酶促反应速率的影响因素及探究实验
1.影响酶促反应速率的因素
pH 温度 底物浓度 酶浓度
图示
说明 (1)不同pH下酶的最适温度一般不变,不同温度下酶的最适pH一般不变; (2)温度与pH通过影响酶活性(或酶的空间结构)影响酶促反应速率 (1)在其他条件适宜、酶量一定的情况下,酶促反应速率随底物浓度的增加而加快,当达到一定底物浓度(P点对应的底物浓度)后,受酶量的限制,反应速率不再增加; (2)在其他条件适宜、底物充足的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比; (3)底物浓度和酶浓度不改变酶的活性,而是通过影响酶与底物的接触影响酶促反应速率 知识归纳 (1)酶促反应速率可用单位酶单位时间内底物的减少量或产物的增加量来
表示,而酶活性是指酶催化特定化学反应的能力,常用酶促反应速率表示。
(2)其他影响酶促反应速率的因素:激活剂(能提高酶活性的物质,如Cl-是唾液淀粉酶的
激活剂)、抑制剂、重金属等。
(3)竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂:一般随底物浓度增加,竞争性抑制剂的抑制作用
可消除,而非竞争性抑制剂的抑制作用不可消除。
探究温度对酶活性的影响 探究pH对酶活性的影响
实验变 量分析 自变量:温度(t); 因变量:淀粉酶活性 自变量:pH;
因变量:过氧化氢酶活性
过程及 检测
2.探究温度和pH对酶活性的影响
探究温度对酶活性的影响 探究pH对酶活性的影响
注意 (1)淀粉溶液和淀粉酶溶液必须在对应温度梯度下分别保温一段时间后再混匀; (2)本实验不宜选用斐林试剂作为检测试剂(使用斐林试剂需水浴加热),不宜选用H2O2(加热条件下会分解)作为实验材料 (1)本实验可先将不同pH的缓冲液与过氧化氢酶混合,再加入H2O2;
(2)本实验不宜选用淀粉(酸性条件下易分解)作为实验材料
考点2　细胞的能量“货币”ATP
组成元素 C、H、O、N、P
名称 腺苷三磷酸
结构及 特点
主要功能 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP与ADP 的转化
知识拓展
(1)ATP与RNA的关系

(2)将ATP中的腺嘌呤替换为鸟嘌呤即为GTP,CTP、UTP同理。
知识归纳 辨析各物质中“A”的含义

(1)ATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(2)DNA中的“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)RNA中的“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。
(4)核苷酸中的“A”代表腺嘌呤。
题型 蛋白质的磷酸化和去磷酸化(新考向)
项目 蛋白质磷酸化 蛋白质去磷酸化
过程 在蛋白激酶催化下,将ATP(或GTP等)末端的磷酸基团转移到
蛋白质特定位点的氨基酸残基上 在蛋白磷酸酶的催化下,磷酸化
的蛋白质上的磷酸基团脱落
图示 过程 结果 蛋白质空间结构改变→蛋白质活性改变 蛋白质空间结构恢复
实例 细胞内许多蛋白质(如信号蛋白、结构蛋白、 酶和膜转运蛋白)的活性变化都是通过蛋白 激酶/蛋白磷酸酶开关调节的,并具有靶蛋白 特异性。如Ca2+经磷酸化的Ca2+泵主动运输 到细胞外的过程,如图所示。 (2023河北,1,2分)(2023山东,22,11分)(2023湖南,8,2分)(2021湖南,5,2分)
典例 (2023延庆一模,5)下面是Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)跨膜运输Ca2+的过程示意图,下列
有关叙述不正确的是 (　 )
A.a蛋白有运输和催化作用
B.b蛋白发生了载体蛋白的磷酸化
C.b蛋白与c蛋白的空间结构相同
D.Ca2+的跨膜运输方式为主动运输
C
解析 结合图示可以看出,a蛋白有运输和催化作用,能运输钙离子,同时催化ATP的
水解,A正确;b蛋白发生载体蛋白的磷酸化的过程伴随着ATP的水解过程,B正确;b蛋白
与c蛋白的空间结构不同,进而实现了对钙离子的转运,C错误;Ca2+的跨膜运输是逆浓
度梯度进行的,且需要消耗能量,因而为主动运输,D正确。

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